Pneumologie 2005; 59 - VPPRS_5
DOI: 10.1055/s-2005-864631

Stamm- und geschlechtsspezifische Unterschiede des ultrastrukturellen Aufbaues von Alveolarsepten der Lungen von C3H/HeJ- und JF1/Msf-Mäusen

H Fehrenbach 1, T Hühn 1, C Reinhard 2, S Takenaka 2, AV Bratu 1, A Fehrenbach 1, H Schulz 2
  • 1Philipps-Universität Marburg, Klinik für Innere Medizin
  • 2GSF – Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit, Institut für Inhalationsbiologie, Neuherberg/München

Atemphysiologische Studien stellten erhebliche Unterschiede in Größe, Atemmechanik und Spontan-Atemmuster zwischen Maus-Inzuchtstämmen (z.B. C3H/HeJ versus JF1/Msf) fest. Ziel dieser Studie war es zu klären, ob und inwieweit sich die funktionellen Unterschiede in der Morphologie, u.a. der Ultrastruktur der Alveolarsepten, widerspiegeln.

Lungen männlicher (♂) und weiblicher (♀) Tiere der Stämme C3H/HeJ und JF1/Msf (n=5–6 pro Gruppe) wurden mit Glutar-/Paraformaldehyd über die Trachea fixiert (Druck: 20cm H2O). Die nach dem Prinzip des systematic uniform random sampling gewonnenen Proben wurden osmiert, mit Tanninsäure und Uranylazetat en bloc kontrastiert, in Araldit bzw. Glykolmethakrylat (GMA) eingebettet. An GMA-Schnitten wurde die mean airspace chord length (Lcm) als Indikator der Alveolarweite bestimmt. Die Ultrastruktur der Alveolarsepten wurde elektronenmikroskopisch analysiert, die relativen Volumenanteile der Komponenten (Alveolarepithel, Kapillarendothel, Elastin, Kollagen, übriges Bindegewebe) quantifiziert. Zahlenwerte sind als mean±sd angegeben.

Die Lcm lag für C3H bei 70,4±3,5µm (♂) bzw. 74,8±8,1µm (♀) und für JF1 bei 47,3±4,6µm (♂) bzw. 47,0±2,9µm (♀). Die Unterschiede zwischen den Stämmen sind signifikant. Hinsichtlich der Ultrastruktur war der Kollagenanteil in allen Gruppen vergleichbar (C3H ♂: 2,6±0,4; ♀: 3,0±0,6; JF1: ♂: 2,6±0,5; ♀: 2,4±0,4). Die JF1-Mäuse hatten jedoch einen höheren Anteil an Elastin, so dass sich für das Elastin:Kollagen-Verhältnis bei JF1 signifikant höhere Werte ergaben (C3H ♂: 1,31±0,26; ♀: 1,77±0,31 vs. JF1 ♂: 1,99±0,28; ♀: 2,14±0,21). Für diesen Parameter, den Anteil an Elastin und an Pneumozyten Typ II ergab sich bei C3H-Mäusen ein Geschlechtsdimorphismus, der bei JF1 nicht beobachtet wurde.

Die hinsichtlich der Alveolargröße und des Bindegewebsapparats beobachteten stammesspezifischen Unterschiede legen einen Zusammenhang zwischen Atemmechanik, insbesondere Lungencompliance, und Ultrastruktur der Alveolarsepten nahe.